TRANSVERTER för 144 Mhz (2 meter) för inkoppling till QROlle eller annan sändtagare på 14 (28Mhz)

Transkript

1 TRANSVERTER för 144 Mhz (2 meter) för inkoppling till QROlle eller annan sändtagare på 14 (28Mhz) Innehåll: sid Komponentlista 1 Kopplingschema 4 Monteringsinstruktioner 5 Lindningsinstruktioner 6 Mekanisk uppbyggnad 7 Trimningsinstruktioner 9 Innan monteringen startar är det lämpligt att man går igenom komponenterna i byggsatsen och lär känna dem. Jämförelse kan göras med komponentlistan, komponentplaceringsritningen och kopplingsschemat. Många ytmonterade komponenter är små och komponentens värde eller benämning ersättes därför med en kod (märkning). För att underlätta arbetet bör komponenterna sorteras, så att man lätt kan hitta dem. Risken att man tar fel minskar också. Vissa komponenter måste vara rättvända på kretskortet. På de större elektrolytkondensatorerna står tydliga - tecken. Det omärkta längre benet är allså + polen. Det gäller bara att titta på komponentplacerinigsritningen och se hur dessa skall vändas. De mindre tantalkondensatorerna har ett färgat band, som betecknar + polen. Fabrikat Kemet har gula tantalkondensatorer och bandet är brunt. Detta band är utritat på komponentplacering-sritningen. Alla halvledare måste vändas rätt. Diodernas katoder är märkta med ett band. På komponentplaceringsritningen är detta band utritat. Dubbeldioderna och transistorerna går i allmänhet inte att vända fel. Man måste bara se till att man inte löder fast dem upp och ner (detta är faktiskt möjligt). Kontrollera alltid med lupp. MOS-FET:n BF991 (M91) har fyra ben och kan möjligen lödas fel. Det bredare benet är source och skall alltså förbindas med source-motståndet 560 ohm och dess avkoppling 0,1 uf. Tittar man noga på kretskortet ser man att lödytan för source är något bredare än de tre övriga. Komponenterna kommer osorterade i påsar. Skriv ut detta dokument för att få en lista på antal, komponentvärde och märkning. Sorteringen ger kunskap om märkning och att man kan kontrollera antal. Identifiera komponenten enligt dess märkning (använd en bra lupp). Tejpa fast komponent-förpackningens ena ända (endast relevant för dom ytmonterade kondensatorerna och motstånden). På detta hittar man komponenterna lätt och man kan plocka dom ( förpackningen kan delas) sedan med en vass kniv (exempelvis skalpell) Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005 Sid 1

2 Motstånd Typ SMD 1206 Värde Märkn. Elfa nr Ant. 10 ohm 10R R R R NOTERA: Transvertern presenteras för inkoppling mot en kortvågtransciever för 14 Mhz-bandet. För de som vill bygga transvertern för inkoppling mot en kortvågstransciever på 28Mhz användes komponentvärdena inom parentes Kohm ,8 K ,9 K ,8 K K K K Trimpotentiometer typ 72P 1 Kohm Kondensatorer Typ SMD 1206 Värde Märkning Elfa nr Antal 1 pf A ,7 L ,9 Q ,7 S ,8 W A C E (2) (22 J ) Forts på nästa sida Märkning Motståndens märkning är lätt att lära sig. Motstånd med litet toleransvärde har 4 siffror. Bokstaven R förekommer och betyder decimalkomma. Den ersätter en siffra. Den sista siffran betyder antalet nollor. En nolla som sista siffra betyder alltså avsaknaden av extra nollor. Ex: 2R20 betyder 2,2 ohm, eftersom R betyder decimalkomma betyder 3,9 kohm, eftersom ettan betyder att man skall lägga till en nolla. Märk att 1000 betyder 100 ohm, eftersom den sista nollan säger att det inte skall finnas någon extra nolla till det som står framför. Motstånd med högre toleransvärde har bara tre siffror. Bokstaven R förekommer även här. Ex: 4R7 betyder 4,7 ohm. 682 betyder 6,8 kohm, eftersom tvåan betyder att man skall lägga till två nollor. 100 betyder 10 ohm, eftersom sista nollan betyder att det inte skall vara extra nollor till det som står framför. Ibland kan man i stället se 10R och det betyder naturligtvis också 10 ohm. I byggsatsen finns några hålmonterade motstånd. Här användes den vanliga färgkoden. 22 ohm har färgerna röd röd svart, 100 ohm brun svart brun och NTC-motståndet 4,7 kohm gul violett röd. Drosslarnas märkning följer samma princip som motståndens. Enheten är uh. Toleransvärdet för drosslar är i allmänhet högt. Därför användes endast tre siffror. Bokstaven R användes även på drosslar. Ex: 1R0 betyder 1 uh och 102 betyder 1000 uh o.s.v. Vissa fabrikat har numera märkning av kondensatorer. Här förekommer en annan princip beroende på att det är ont om plats. Först står en bokstav och därefter en siffra. Exempelvis betyder bokstaven A 1,0 och bokstaven L 2,7. Siffran efteråt betyder hur många steg decimalkommat skall flyttas åt höger. Man får då värdet i pf. Ex: L0 betyder 2,7 pf, eftersom nollan säger att decimalkommat inte skall flyttas. Står det A5 är värdet pf=0,1 uf, eftersom decimalkommat skall flyttas fem steg åt höger. Märk att det förekommer kondensatorer som är omärkta. Dessa måste man hålla reda på, annars kan det lätt bli fel. Om sådana leveras i byggsatsen, finns dessa i egna påsar. Sid Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005

3 (22 J ) (33 N ) (47 S ) 56 U A (3) 1 nf A nf A Keramisk RM=5 mm 6,8 pf 500 V pf 500 V pf (endast för trimning) Elektrolyt 100 uf 16 V Trimkondensator 2-22 pf Induktanser Värde Märkning Elfa nr Antal 220 nh R R uh 1R Drossel typ 4B nh Toko typ MC Spolsats 7V1S, Neosid BF991 M BFR92A P RA13H1317M fabr Mitsubishi 1 Acal AB, tel Diverse Relä G6H BNC-chassi med lödöra DIN-kont 5 pol, sladdhane DIN-kont 5 pol, chassihona Apparatlåda, Eddystone Skruv M3x Skruv M3x Mutter M Plastfötter Lödöra Skruvkärna till T 1 (se beskrivning av spolarna) Halvledare Typ Märkning Elfa nr Antal BAS BAT18 A BC847B 1F BC857B 3F Lacktråd 0,3 mm Lacktråd 0,4 mm Förtent koppartråd 0,5 mm Förtent koppartråd 1 mm Mellanplåt 2 mm Al-plåt 18x66 mm 1 Mönsterkort 61x105 mm, TRV144, UHF units 1 Kristall 130,0000 MHz, HC49U, serieresonans 1(0) (Kristall 116,0000 MHz, HC49U, serieresonans 1) KEYEX Stockholm 2005 Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005 Sid 3

4 Sid Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005

5 Monteringsinstruktioner Montera de ytmonterade komponenterna med stor försiktighet. Tänk på att du aldrig applicerar mera lödtenn än vad som behövs för att komponenten skall få follgod kontakt. Ett vällött kretskort är en skönhet och för mycket lödtenn serslarvigt ut och kan ofta dölja en illa gjord lödning och inte minst även en kallödning som inte ger kontakt. Det finns ganska många olika sätt att montera ytmonterade komponenter. Ett effektivt och enkelt sätt är att först förtenna med lite tenn den ena av dom lödöar som skall användas. Komponenten placeras sedan på kortet, makas i läge med med ett spetsigt föremål och hålls i läge emedan man med lödkolvspetsen värmer den tidigare förtennta ytan. Säkerställ så att komponenten hamnar rakt och snyggt. När så skett löder man fast de andra lödpunkterna. Sist justeras den första lödpunkten med friskt tenn för en säker och snygg lödning. Ett viktigt tips är att om möjligt alltid jobba med en förstoringslupp / glasögontillsats. Du ser bättre och kan med ens beundra ett vackert resultat. Tänk på vad den kände konstruktören Leonardo da Vinci sa: En vacker bro är en hållbar bro. Det gäller även för en lödning. En vacker lödning... Placeringsritning Ett par tips: 1. Montera komponenterna enligt schemat: dom lägsta först och sedan högre och högre. Anledningen till detta är att det exempelvis är lätt att skada isoleringen på en elektrolytkondensator med lödkolven om man skall montera en liten ytmonterad komponent i närheten. 2. Pricka av komponenterna på placeringsritningen vart efter de monterats. 3. Ta för vana att montera komponenterna så att de är avläsbara från samma håll. Titta på palceringesritningen så förstår du vad som menas. Detta gäller dock endast för kondensatorer och motstånd EJ för halvledarna. 4. När man monterar de hålmonterade kondensatorerna 22 pf och 6,8 pf (vid relä och vid L11), får man tänka på att de måste vara nertryckta med så korta ben som möjligt. Frekvensen 144 MHz är ganska hög och kondensatorerna får inte vara för induktiva. 5. Var noga med polariseringen av dioder (D1-3) och elektrolytkondensatorerna (100uF). 6. Var noga med placeringen av transistorerna Q1-2 (BF991 märkta M91 ). Det ena benet är lite bredare och skall ovilkorligen placeras på den största lödön (se bild) Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005 Sid 5

6 Lindningsinstruktioner till Spolar och transformator T L1, L2, L5, L6, L11 och L12 är luftlindade och självbärande. De lindas med 0,4 mm lacktråd och skall vara tätlindade. Lindningsriktningen är densamma som gängorna på en vanlig skruv. Trådändarna förtenns innan spolarna monteras på mönsterkortet. Bäst är om avståndet mellan spolarna och mönsterkortet är c:a 0,5-1 mm, men detta är inte kritiskt. Då erhålles högt Q-värde och god mekanisk stabilitet. Spolarna tillverkas genom att man lindar tråden på ett popnitsborr med diametern 3,2 mm (detta borr behövs sedan, när man skall ta upp hål i apparatlådan). Återfjädring gör att innerdiametern blir c:a 3,5 mm. L1: 7,5 varv L2: 1,5 varv L5: 5,5 varv L6: 14,5 varv L11: 16,5 varv L12: 3,5 varv L3, L4, L7 och L10 är färdiga trimbara spolar av fabrikat Toko, typ MC139, medelvärde 83 nh (Elfa nr ). L8 och L9 är uppbyggda med spolsatsen 7V1S, av fabrikat Neosid (Elfa nr ). Dessa spolar tillverkas på följande sätt: Klipp av 72 mm av lacktråd 0,4 mm. Förtenn trådändarna c:a 5 mm och skrapa bort hartsoch lackrester. Titta på mönsterkortet och se vilka två stift av de fem, som skall användas. Vira fast ena trådändan och löd fast den. Var försiktig, eftersom stommen inte tål hög värme. Gör en kortvarig lödning. Linda drygt fyra varv enligt fotografiet. Vira den andra trådändan på det andra stiftet och löd. Tryck ihop lindningen med nageln, så att spolen blir tätlindad. Klipp av utskjutande trådändar och kontrollera att det inte blir kortslutning, när skärmburken träs på. Hylskärnan skall inte användas i dessa spolar. Spolstommen skall föras in helt i skärmburken och skall sticka ut ur hålet på burkens ovansida. Montera sedan spolarna på mönsterkortet. Skärmburken skall vara ordentligt nertryckt mot kortet. Transformatorn T består av tre lindningar och 0,3 mm lacktråd skall användas. Varje lindning skall ha 4 varv vardera. Lindningarna lindas i gängorna på en skruvkärna (se fotografi). Många typer av skruvkärnor kan användas. Det viktiga är dock att det är en VHF-kärna och klarar frekvensen Den innersta lindningen används för injeceringen av oscillatorsignalen och anslutes uppåt i bild. utan förluster. Lämpligt ferritmaterial är Fi110. Skruvkärnan F100b i spolsatsen 7V1S går mycket bra att använda. Vill man använda en toroidkärna i stället går det också bra. Då rekommenderas T (Elfa nr ). Man använder 0,2 mm lacktråd och lindar 3x5 varv. De två lindningarna vid dioderna D1 och D2 lindas bifilärt. Hur detta går till kan studeras vid tillverkningen av T1, T2 och T3 på QROlle-sidorna. Sid Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005

7 Mekanisk monteringsinstruktion Var noga då du mäter upp placeringen för hålen. Kolla gärna både en och två gånger extra innan du slår ett körnslag för markering och sedan borrar hålen. VIKTIGT att notera är att lådans sidor inte är paralella. Därför mätes botten från undersidans kanter. Placeringen av sidornas borrhål (viktigt att studera den vy som gäller). En pelarborrmaskin är att föredra för att få rena snitt och kontroll. Har du inte en lämplig borrdiameter för DIN-kontaktens hål kan man lätt fila upp exempelvis ett 10mm hål till 15 mm. Notera att en 3.2 mm borr användes för skruvarna Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005 Sid 7

8 Mekanisk monteringsinstruktion -forts. Som redan nämnt är det viktigt att säkerställa placerinen av de hål som behövs för dom olika kontakterna och skruven. Innan monteringen sker är det av förklarliga skäl oerhört viktigt att man gör en OR- DENTLIG okulärbesiktning av kretskortet på undersidan. När väl allt är monterat låter sig detta INTE göra. Titta efter eventuella kallödningar eller kortslutningar. Monteringen måste ske enligt en viss följd. 1. Kretskortet monteras på dom långa skruven och som distans används två muttrar (se bild). På kretskortets ovansida monteras sedan ytterligare en mutter. 2. PA-modulen skall monteras med en distansplåt. Detta för att modulens tilledningar skall ha så korta tilledningar som möjligt. För kylningens skull är det viktigt att kontroller att plåten är helt plan och att inga grader från exempelvis borrningen gör att kontaktytan blir begränsad för värmeöverföringen. Vid SSB och CW blir det inte så där värst med värmeutvecklingen vid de små effekterna vi har att röra oss med. Det är dock ändå mycket viktigt att man inte slarvara här. Skruvförbandet skall dras med förstånd - Lagom är allt som behövs för att värmeledningen skall fungera. Drar man för hårt och har en dåligt plan mellanplåt kan man förstöra PA-modulen. Notera läget av de lödöron som skall säkerställa en god jordning av modulen mot kretskortet. 3. Korta och löd fast PA-modulens tilledningar. Gör en stadig jordning med trådmärlor enligt bild. 4. Montera BNC-kontakterna enligt bild. Notera att lödöronen skall användas för att säkerställa en direkt och god jordning. Inte misnt viktigt med korta tilledningar på 2-meterssidan. 144MHz är en ganska hög frekvens trots allt och slarv straffar sig obenhörligen. 5. Löd tilledningar så korta som möjligt. Använd gärna den grova förtennta tråden. På 2-meterssidan kan man klippa av en bit av mittledaren med en fin sidavbitare för att minska trådlängd. Notera att 9V spännigsmatning ej är inkopplad på bilden. Man kan välja att ta denna spänning från QROlle (via pinne 5) eller montera en liten spänningsregulator (78L09) till13.8v. 6. DIN-kontakten monteras med dom korta 3 mmskruvarna. Spänningsmatningen sker företrädesvis med den grova tråden. Notera att Volt tas in via ben 1 och 2 (se bild). Jordledningen (-) anslutes via kontaktens chassie och pinne 3. TX-styrning sker via pinne 4. Om man vill ta 9V spänning från QROlle så rekomenderas att ta det via pinne 5. Notera att Olle ha ritat in andra pinnar i schemat. Ledningsdragningen är dock lite enklare på detta sätt. Hur du gör är egalt. Huvudsaken att rätt signal och spänning hamnar på rätt ställe. Sid Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005

9 TRIMNINGSINSTRUKTION 1. Förinställningar: Ställ C2 för maximal kapacitans. Ställ också trimpotentiometern i ändläge motsols. 2. Kontroll av arbetspunkter: Lägg på matningspänning på +9 V. Mät spänningsfall över tilledningsmotstånden. P g a sättet att åstadkomma arbetspunkterna kan en viss spridning förekomma. 100 ohm till Q1: 0,3-0,5 V 100 ohm till Q2: 0,3-0,5 V 100 ohm till Q3: 0,25-0,3 V. När oscillatorn svänger, sjunker spänningen 0,03-0,05 V. 560 ohm till Q4: 4,0-5,0 V Förbind +9 V med +TX, så att även +TX får matningspänning 9 V. 560 ohm till Q5: 4,0-5,0 V 68 ohm till Q6: 1,5-1,7 V Bryt matningspänningen. 3. Trimma oscillatorn: Gör i ordning en bit kopplingstråd 8-10 cm lång. Löd fast tråden mellan Tp1 och punkten mellan D3 och motståndet 220 ohm. Koppla en voltmeter till Tp3. Lägg på matningspänning enbart på +9 V. Trimma L7, så att oscillatorn startar och maximera spänningen på voltmetern (ca 0.6V). En justering av inställningen kan sedan bli nödvändig att göra för att oscillatorn skall ligga på rätt frekvens. Slå av matningspänningen och löd bort tråden. 4. Trimma konverterdelen: Koppla en mottagare 14 MHz (28 MHz) till RX ut. Anslut antenn till antennkontakten, alternativt kabel från signalgenerator. Förinställ C1 i ungefärligt läge enligt fotografi. Lägg på matningspänning på +9 V. Lyssna efter en stark 144 MHz signal. Maximera på mottagarens S-meter C1, L3 och L4. Slå av matningspänningen. Koppla bort mottagare och antenn eller signalgenerator. Vrid på trimpotentiometern, så att amperemetern visar 300 ma. Koppla in drivning 14 MHz (28 MHz) 0 dbm (1 mw) till TX in. Trimma L8, L9 och L10 för maximalt utslag på en voltmeter, som är ansluten till Tp3. 15 W uteffekt motsvarar ungefär 2,2 V, om lasten är 50 ohm resistivt. Amperemetern visar då 1,8-2,0 A. Bryt spänningarna och koppla bort drivningen 14 MHz (28 MHz). 6. Trimning av fällan 130 MHz (116 MHz): Löd fast tillfälligt en kondensator 33 pf (värdet okritiskt) mellan Tp1 och Tp2. Kontrollera att drivningen 14 MHz (28 MHz) är bortkopplad och att konstlast är ansluten. Lägg först på 13,5 V och sedan 9 V på +9 V och +TX. Vrid in kärnan på L10 något, så att utslag erhålles på voltmetern, som är ansluten till Tp3. Vrid nu C2 och dippa voltmeterutslaget. Bryt spänningarna och löd bort 33 pf kondensatorn. Anslut drivning 14 MHz (28 MHz) 0 dbm och slå på spänningarna. Trimma tillbaka L10 i sitt rätta läge. Bryt spänningarna. 7. Frekvensinställning: Genom att ändra inställningen på L7 kan oscillatorns frekvens ändras några khz. Man kan ansluta en frekvensräknare till Tp1 för denna justering. Justera inte för mycket, så att oscillatorns uteffekt blir för låg eller att oscillatorn slutar att svänga. Har man ingen frekvensräknare kan man justera på en 144 MHz signal, vars frekvens är känd. 5. Trimma sändardelen: Anslut en konstlast 50 ohm eller en bra 144 MHz-antenn till antennkontakten. Anslut +13,5 V och ha en amperemeter i serie. Koppla ihop +9 V och +TX och anslut 9 V spänning Olof Holmstrand SM6DJH / Tilman D. Thulesius SM0JZT ver Dec 2005 Sid 9